红外光谱仪是一种用于分析物质分子中的化学结构和组成的实验设备。其基本原理是通过测量样品对红外光的吸收情况来确定样品的分子结构和功能团。以下是红外光谱仪的工作原理及其主要组成部分：
红外辐射的产生
红外光谱仪利用红外光源发出一定波长范围的红外辐射。这些辐射通常包括中红外（4000-400 cm⁻¹）和远红外（400 cm⁻¹以下）范围的光波。
样品的光谱测量
红外光通过样品时，样品中的不同化学键和分子会吸收特定波长的红外光。每种化学键（如C-H、N-H、O-H）对特定频率的红外光有特定的吸收特性，这种特性与键的振动和转动模式有关。
光谱的检测
通过透过样品的红外光进入检测器，检测器会记录光强度的变化。吸收的波长对应于样品中的不同功能团或分子结构。
数据分析
红外光谱仪将检测到的数据转化为红外吸收光谱。红外光谱通常是以波数（cm⁻¹）为横坐标，吸光度为纵坐标的图谱。
谱图的解释
通过分析红外光谱图中的吸收峰，可以确定样品中存在的功能团和分子结构。
主要组成部分：
红外光源：产生稳定和宽范围的红外光辐射，常用的光源有钨灯、氘灯等。
样品：红外光谱仪分析的对象，样品与红外光相互作用后，会发生透射、反射或散射等现象。
检测器：将样品吸收的红外光转换为电信号，这些信号经过放大和处理后，能够在仪器的屏幕上显示红外光谱图谱。
数据处理：包括谱图的处理和结果的解读，通过峰面积、峰形、峰位置等参数来分析样品的特性。
分光装置：
色散型：利用光栅或棱镜将红外光分散成不同波长的光，进行光谱分析。
干涉型：利用麦克尔逊干涉仪将两束光程差按一定速度变化的复色红外光相互干涉，形成干涉光，再与样品作用，通过傅立叶变换将干涉图还原成光谱图。
红外光谱仪广泛应用于化学、生物、材料科学等领域，通过分析样品在红外光照射下的吸收特性，为科研和工业应用提供了重要的分析工具。